[发明专利]一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法

权利要求书

1.一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法,其特征在于：包括以下步骤：

A、根据神经动力学建模理论，研究神经元网络兴奋在脊髓神经中的传播特性；

B、根据步态运动产生原理与动力学机制，构建CPG网络模型。

2.根据权利要求1所述的一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法,其特征在于：所述步骤A中具体包括如下步骤：

a、建立能够描述刺激电极几何形状的模型：为了研究神经信号在脊髓中的传播特性和神经电信号源模型的建立，对大鼠脊髓进行了形态学测定。选择控制后肢运动的腰髓L2作为建模节段，根据SD大鼠L2节段的切片所测得的形态学尺寸在Maxwell3D电场模块中创建脊髓节段模型；

b、建立脊髓神经组织体积导体模型：创建好脊髓3D模型后要对脊髓中各组织设置电导率属性；

c、利用神经动力学建模理论，研究中间神经元兴奋在脊髓神经中的传播特性；并在此基础上进一步研究2个、3个甚至更多个神经元构成的神经元网络共同兴奋对脊髓神经表面电位分布的影响。

3.根据权利要求1所述的一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法,其特征在于：所述步骤B中具体包括如下方法：

a、将分析输入刺激信号、感觉反馈信号和描述运动模式的各参数间关系，拟采用带输入变量的Matsuoka神经元振荡器作为单元模型构建可调控的模拟双腿各关节的CPG网络模型；

b、研究网络化、序列化刺激模式下动物的步态行为控制；针对不同的运动行为模式，建立分布式序列化的CPG模式刺激，通过外周神经信号，肌电信号和行为图像的分析，采用人工神经元网络的方法模拟脊髓神经网络信息处理与编码的过程，研究CPG刺激信号与步态行为的相关性。

4.根据权利要求2所述的一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法,其特征在于：所述步骤b中灰质电导率0.23S/m，白质纵向电导率0.60S/m、横向0.083S/m。

5.根据权利要求3所述的一种脊髓神经运动信息信号处理模型方法,其特征在于：所述步骤b中，将实验中外加刺激信号参数作为模型输入参数，采集的节律运动步态信息与CPG网络模型相关联，建立CPG刺激—步态响应的数理模型，利用并行高速非线性计算的特点，构建运动信息处理数字单元，实现脊髓CPG刺激模式到不同步态模式的转换，实现精细节律步态运动的序列化控制。